Розрахунок провітрювання тупикових виробок

Одиночні виробки з тупиковими забоями провітрюють вентиляторами місцевого провітрювання (ВМП). Найбільш поширена нагнітальна схема провітрювання. Установку ВМП при цій схемі роблять на відстані не більш 10 м від вихідного струміння. Відстань від кінця вентиляційної труби до забою не більш 10 м.

Кількість повітря Q _в для провітрювання тупикового забою визначається по наступним факторам:

1. за витратами одночасно підриваємої ВР;

2. за кількістю одночасно працюючих людей;

3. за мінімальною швидкості повітряного струміння;

4. за інтенсивністю пильовиділення.

Рис. 8.Нагнітальна схема провітрювання: 1 – виробка; 2 - свіжий струмінь; 3 – вентилятор; 4 – трубопровід; 5 – забій; 6 - нагнітальний струмінь; 7 - забруднений струмінь.

1. Визначаємо Q _В(ВР) – необхідна для провітрювання тупикового забою кількість повітря по витратам одночасно підриваємої ВР

, м³/хв, (64)

де S _B – площа перерізу виробки у світлі, м²;

t – час провітрювання забою. Згідно «Правил безпеки…» приймаємо t = 30 хв.;

k ₁ – коефіцієнт обводнювання виробок. Для сухих виробок приймається k ₁ = 0,8, для вологих k ₁ = 0,6;

Q _ф – витрати одночасно підриваємої ВР, кг;

b – газовість ВР. Приймається b = 40 л/кг;

L _тр – довжина вентиляційного трубопроводу. Приймаємо L _тр = 400 м;

р – коефіцієнт витоку повітря, для гнучких трубопроводів визначається з табл. 15.

2. Визначаємо Q _В(Л) – необхідна для провітрювання тупикового забою кількість повітря по кількості одночасно працюючих людей

, м³/хв, (65)

де n _Л – кількість одночасно працюючих у забої людей. Для одноколійної виробки приймається n _Л = 3 люд., для двоколійної - n _Л = 5 люд.

3. Визначаємо Q _B(min) необхідна для провітрювання тупикового забою кількість повітря по мінімальній швидкості повітряного струміння

, м³/хв, (66)

де V _min – мінімальна швидкість руху повітряного струміння у виробці.

Згідно «Правил безпеки…» приймається V _min = 0,15 м/с.

4. Визначаємо Q _B(ПВ) – необхідна для провітрювання тупикового забою кількість повітря по інтенсивності пильовиділення

, м³/хв, (67)

де q – нормативні витрати повітря для одного перфоратора або бурильної головки згідно технічної характеристики, q = 10 м³/хв;

m – кількість одночасно працюючих перфораторів або бурильних головок;

k₂ – коефіцієнт, враховуючий застосування вловлювачів шламу. Якщо вловлювач використовується, то k₂ = 0,5, якщо ні - k₂ =1,0;

k₃ – коефіцієнт, враховуючий гранично допустиму концентрацію пилу. Приймається k₃ = 0,95-0,99.

Для подачі у забій приймають найбільше з розрахованих вище значень Q _B. За цим значенням визначають основні параметри вентилятора місцевого провітрювання – подачу Q _вент та повний напір h.

Необхідна подача вентилятора Q _вент складає

, м³/с, (68)

де р – коефіцієнт витоку повітря (таблиця Ж. 1);

Q _max – найбільше з розрахованих вище значень Q _В.

Повний напір вентилятора h складає

, Па. (69)

У формулі (69) R – втрата напору, обумовлена опором трубопроводу

,

де α – коефіцієнт аеродинамічного опору, α = 0,00045;

d _тр – діаметр трубопроводу, м.

Значення Q _вент у формулі (69) підставляється у м³/с.

Величина h _дин у формулі (69) складає

, Па, (70)

де γ – питома вага повітря рудничної атмосфери, γ = 12 Н/м³;

g – прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с²;

V _тр – середня швидкість повітря на виході трубопроводу, м/с

. (71)

Тип вентилятора підбирають (таблиця Ж. 2) за діаметром приєднувального патрубка, який повинен дорівнювати діаметру трубопроводу d _тр, за величиною подачі, яка повинна перевищувати розрахункове значення Q _вент та за тиском, який повинен перевищувати розрахункове значення h.

Осьові вентилятори типу ВМ забезпечують провітрювання ділянки довжиною до 450 м. З’єднування кількох секцій вентиляторів типу ВМ у один агрегат забезпечує провітрювання протяжних ділянок до 1000м. При роботі установок з двома послідовно з’єднуваними вентиляторами значення тиску і міцності подвоюється, а подача не змінюється.